1. Potrivirea spectrală: „Codul de percepție a culorilor” al fotosintezei plantelor
Clorofila și carotenoizii sunt părțile principale ale fotosintezei plantelor. Ele absorb anumite lungimi de undă de lumină. Studiile au demonstrat că clorofila a/b are o eficiență optimă de absorbție în spectrul luminii roșii (620-680nm) și spectrul luminii albastre (430-460nm), în timp ce carotenoidele îmbunătățesc absorbția luminii albastre-violete (400-500nm). Lămpile profesionale LED pentru creșterea plantelor folosesc un amestec foarte specific de cipuri roșii (660nm) și albastre (460nm) pentru a concentra energia pe zona plantelor unde acestea absorb cea mai mare lumină. Aceste lămpi folosesc de 8 până la 10 ori mai multă energie luminoasă decât lămpile incandescente.
Pe de altă parte, există schimbări mari în conținutul spectrului luminilor LED obișnuite:
LED alb: face un spectru continuu transformând lumina albastră în pulbere fluorescentă. Cu toate acestea, partea de lumină roșie nu este suficient de puternică și există o „zonă de deșeuri” pentru lumina verde între 550 și 580 nm (rata de absorbție a clorofilei sub 10%).
LED monocrom: lumina albă caldă (2700K) are mai multă lumină roșie, dar nu suficientă lumină albastră, în timp ce lumina albă rece (6500K) are multă lumină albastră, dar nu suficientă lumină roșie. Niciuna dintre aceste lumini nu poate acoperi nevoile întregului ciclu ale plantelor.
Datele experimentale indică faptul că salata verde cultivată sub lumini profesionale cu LED-uri pentru creșterea plantelor prezintă o creștere cu 18% a conținutului de clorofilă față de grupul de lumină naturală, dar grupul standard de lumini LED demonstrează doar o creștere de 5%. Aceasta înseamnă că potrivirea spectrului are un efect direct asupra modului în care se formează produsele fotosintetice.
2. Intensitatea luminii și fotoperioada: un „ceas de creștere” care se schimbă în timp
Creșterea plantelor ar trebui să se bazeze pe ideea că intensitatea luminii și fotoperioada lucrează împreună pentru a se controla reciproc. Există trei avantaje principale ale utilizării luminilor profesionale LED pentru creșterea plantelor:
Intensitatea luminii poate fi modificată: poate fi modificată de la 200 la 1000 μ mol/m²/s, ceea ce satisface nevoile de răsaduri (150–200 μ mol/m²/s) și de fructificare (600–800 μ mol/m²/s).
Controlul exact al fotoperioadei: prin utilizarea unui cronometru pentru a crea 16 ore de lumină și 8 ore de întuneric, încurajează plantele de tomate să înflorească, oferindu-le cantități egale de lumină solară.
Uniformitate spațială: O placă de difuzie sau o structură prismă păstrează diferența de PPFD (densitatea fluxului fotonilor fotosintetici) pe suprafața luminată în ± 15%.
În acest aspect, luminile LED obișnuite au limite clare:
Atenuarea intensității luminii: De exemplu, PPFD-ul unui bec LED de 5W este de numai 80 μ mol/m²/s la o distanță de 30 cm, ceea ce nu este suficient pentru plante în faza de fructificare.
Pericol de evadare termică: Corpul lămpii poate deveni până la 65 de grade după ce a fost folosit timp de 4 ore consecutiv, ceea ce ar putea arde frunzele plantelor.
Fotoperioada scăpată de sub control: fără o funcție de sincronizare, ciclul circadian al plantei devine încurcat, ceea ce provoacă „fotoinhibarea”.
3, Eficiența energetică și durata de viață: utilizarea-pe termen lung a banilor
Când ne uităm la costul ciclului de viață (LCC), luminile profesionale pentru creșterea plantelor cu LED au o mulțime de beneficii:
Raportul de eficiență energetică: produsul profesional PPE (eficiența fotonilor fotosintetici) este de 2,8 μ mol/J, ceea ce este de 2,3 ori mai bun decât lămpile cu sodiu cu presiune înaltă-(1,2 μmol/J). Dacă plantați 1000 W, s-ar putea să economisiți 4200 kWh de energie electrică în fiecare an.
Ciclul de viață: Perla profesională LED L70 durează 50.000 de ore sau 8,5 ani de utilizare continuă, pe baza a 16 ore de utilizare în fiecare zi. Luminile LED obișnuite durează doar 25.000 de ore.
Costul de întreținere: Produsele profesionale au un nivel de protecție IP65 și defectează mai puțin de 0,3% din timp în fiecare an. În situații umede, luminile LED obișnuite se pot defecta până la 5% din timp în fiecare an.
4. O altă opțiune: strategie de optimizare în situații cu costuri reduse-
Pentru persoanele care își folosesc casele și nu au mulți bani, următoarele opțiuni pot ajuta să se apropie de rezultatele dorite:
Folosind o combinație de „lumină roșie albastră 1:1” a unui LED roșu de 660 nm și un LED albastru de 460 nm, costul este redus cu 40% în comparație cu lămpile profesionale.
Metoda de corecție a intensității luminii: puteți crește fluxul total de lumină adăugând mai multe lămpi. De exemplu, puteți folosi patru lămpi LED de 10W în loc de o lampă profesională de 40W.
Metoda de optimizare a timpului: Creșteți durata de aprindere a luminii la 18 ore pe zi pentru a compensa faptul că nu este suficient de strălucitoare.
Un studiu de caz al unei ferme verticale dintr-o anumită familie demonstrează că utilizarea unei combinații de LED-uri „3 roșii și 1 albastru” și 18 ore de lumină poate reduce ciclul de creștere al salatei cu 25% în comparație cu grupul de lumină naturală. De asemenea, poate crește randamentul cu 15%, dar va folosi cu 30% mai multă energie.
